CN106471413B - F-θ型光刻镜头 - Google Patents
F-θ型光刻镜头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106471413B CN106471413B CN201480080209.1A CN201480080209A CN106471413B CN 106471413 B CN106471413 B CN 106471413B CN 201480080209 A CN201480080209 A CN 201480080209A CN 106471413 B CN106471413 B CN 106471413B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- face
- refractive index
- octahedral
- type projective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
- B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
一种F‑θ型光刻镜头,包括沿入射光线的传输方向共轴设置的第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)和第四透镜(L4);其中第一透镜(L1)为弯月透镜,第二透镜(L2)为弯月透镜,第三透镜(L3)为平凸透镜,第四透镜(L4)为平面透镜;第一透镜(L1)包括第一面(S1)和第二面(S2),第二透镜(L2)包括第三面(S3)和第四面(S4),第三透镜(L3)包括第五面(S5)和第六面(S6),第四透镜(L4)包括第七面(S7)和第八面(S8);第一面(S1)至第八面(S8)沿入射光线的传输方向依次排布;第一面(S1)至第八面(S8)的曲率半径依次为:‑29mm,‑88mm,‑56mm,‑36mm,∞,‑116mm,∞,∞;第一透镜(L1)至第四透镜(L4)的中心厚度(d1、d2、d3、d4)依次为:3mm,6mm,6mm,3mm。
Description
【技术领域】
本发明涉及光学领域,尤其涉及一种F-θ型光刻镜头。
【背景技术】
随着手机、个人电脑和平板电视等电子产品的发展,应用于这些产品上的面板的生产需求也逐渐增大。在面板的生产过程中,需要用激光标刻面板,对面板进行划线并切割,而且为了保证面板符合产品的技术要求,在激光标刻面板时,要保证刻线“又细”,“又深”,因此,对用于激光标刻机的光刻镜头的要求越来越高。
传统的激光标刻机采用单个光刻镜头或者多个(一般最多为三个)光刻镜头。使用单个光刻镜头虽然能提高刻线质量,但刻线速度非常慢,一次只刻一条线。至于使用三个刻线镜头,虽然刻线速度较快,但受限于材料及工艺,很难高质量地刻线。
【发明内容】
基于此,有必要提供一种刻线质量高且刻线速度快的F-θ光刻镜头。
一种F-θ型光刻镜头,包括沿入射光线的传输方向共轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;其中第一透镜为弯月透镜,第二透镜为弯月透镜,第三透镜为平凸透镜,第四透镜为平面透镜;第一透镜包括第一面和第二面,第二透镜包括第三面和第四面,第三透镜包括第五面和第六面,第四透镜包括第七面和第八面;第一面至第八面沿入射光线的传输方向依次排布;第一面至第八面的曲率半径依次为:-29mm,-88mm,-56mm,-36mm,∞,-116mm,∞,∞;第一透镜至第四透镜的中心厚度依次为:3mm,6mm,6mm,3mm。
在其中一个实施例中,第一透镜的折射率与阿贝数的比例为1.50/62,第二透镜的折射率与阿贝数的比例为1.80/25,第三透镜的折射率与阿贝数的比例为1.80/25,第四透镜的折射率与阿贝数的比例为1.50/62。
在其中一个实施例中,第二面与第三面的间距为2mm,第四面与第五面的间距为0.2mm,第六面与第七面的间距为2mm。
在其中一个实施例中,曲率半径、中心厚度以及间距的公差范围均为5%。
上述F-θ型光刻镜头采用F-θ结构的镜头,不仅刻线质量高,保证刻线“又细”,“又深”,且刻线速度快,效率高于传统的光刻镜头。
【附图说明】
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明,本发明的上述及其它目的、特征和优势将会变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分,且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1为一实施例的F-θ型光刻镜头的结构示意图;
图2显示了图1所示的F-θ型光刻镜头的各部件的间距;
图3为一实施例的F-θ型光刻镜头的细光束象差图;
图4为一实施例的F-θ型光刻镜头的几何像差图;
图5为一实施例的F-θ型光刻镜头的调制传递函数曲线图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
图1为一实施例的F-θ型光刻镜头的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。
如图1所示,一实施例的F-θ型光刻镜头包括沿入射光线的传输方向共轴设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。
在该F-θ型光刻镜头中,负号表示光从左向右传播,以球面和主光轴的交点为准,球面的球心在该点以左,则曲率半径为负,反之,球心在在该点以右,则曲率半径为正,以下同理。
如图1和图2所示,第一透镜L1为弯月透镜,其包括第一面S1和第二面S2。第一面S1向像方凸出,其曲率半径为-29mm;第二面S2也向像方凸出,其曲率半径为-88mm。第一透镜L1的中心厚度d1(即第一透镜L1在光轴上的厚度)为3mm。第一透镜L1的折射率与阿贝数的比例为1.50/62。上述第一透镜L1的各参数并非唯一选择,均存在5%的公差范围,即允许各参数在±5%范围内变化。
第二透镜L2为弯月透镜,其包括第三面S3和第四面S4。第三面S3向像方凸出,其曲率半径为-56mm,第四面S4也向像方凸出,其曲率半径为-36mm。第二透镜L2的中心厚度d3为6mm。第二透镜L2的折射率与阿贝数的比例为1.80/25。上述第二透镜L2的各参数的公差范围为5%。
第三透镜L3为平凸透镜,其包括第五面S5和第六面S6。第五面S5为平面,其曲率半径为∞,即无穷大;第六面S6向像方凸出,其曲率半径为-116mm。第三透镜L3的中心厚度d5为6mm。第三透镜L3的折射率与阿贝数的比例为1.80/25。上述第三透镜L3的各参数的公差范围为5%。
第四透镜L4为平面透镜,用于保护镜头。第四透镜L4包括第七面S7和第八面S8。第七面S7和第八面S8均为平面,曲率半径均为∞。第四透镜L4的中心厚度d7为3mm。第四透镜的折射率与阿贝数的比例为1.50/62。上述第四透镜L4的各参数的公差范围为5%。
第一面S1至第八面S8沿入射光线的传输方向依次排布。
在一个实施例中,第一透镜L1的出射面(第二面S2)与第二透镜L2的入射面(第三面S3)在光轴上的间距d2为2mm,间距d2的公差范围为5%。第二透镜L2的出射面(第四面S4)与第三透镜L3的入射面(第五面S5)在光轴上的间距d4为0.2mm,间距d4的公差范围为5%。第三透镜L3的出射面(第六面S6)与第四透镜L4的入射面(第七面S7)在光轴上的间距d6为2mm,间距d6的公差范围为5%。
上述F-θ型光刻镜头的焦距f为160mm,外圆直径Φ为7mm,标刻范围A为100*100mm,工作波长λ为1064nm。该F-θ型光刻镜头在刻线时,线条的深度可达到0.5mm;若F-θ型光刻镜头的数值孔径角sinα=0.02,则线条的宽度可达到0.03mm。
图3-5分别示出了一实施例的F-θ型光刻镜头的细光束象差图、几何象差图及调制传递函数曲线图(传递函数MTF图)。
图3A和图3B分别为该F-θ型光刻镜头的场曲特性曲线图和畸变特性曲线图,如图3A和图3B所示,该F-θ型光刻镜头的场曲和畸变均达到了理论值的水平。
如图4所示,整个像面的弥散圆的大小都在6μm以内,己达到理想的值。
如图5所示,当分辨率达到20line/mm时,该F-θ型光刻镜头的MTF仍大于0.3,己达到了理想效果。
由以上数据可知,本发明的F-θ型光刻镜头能够完成高质量的刻线工作,且相较于传统的光刻镜头,刻线速度更快,效率更高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种F-θ型光刻镜头,其特征在于,由沿入射光线的传输方向共轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜组成;其中所述第一透镜为弯月透镜,所述第二透镜为弯月透镜,所述第三透镜为平凸透镜,所述第四透镜为平面透镜;
所述第一透镜包括第一面和第二面,所述第二透镜包括第三面和第四面,所述第三透镜包括第五面和第六面,所述第四透镜包括第七面和第八面;所述第一面至第八面沿入射光线的传输方向依次排布;
所述第一面至所述第八面的曲率半径依次为:-29mm,-88mm,-56mm,-36mm,∞,-116mm,∞,∞;
所述第一透镜至所述第四透镜的中心厚度依次为:3mm,6mm,6mm,3mm。
2.根据权利要求1所述的F-θ型光刻镜头,其特征在于,所述第一透镜的折射率与阿贝数的比例为1.50/62,所述第二透镜的折射率与阿贝数的比例为1.80/25,所述第三透镜的折射率与阿贝数的比例为1.80/25,所述第四透镜的折射率与阿贝数的比例为1.50/62。
3.根据权利要求1所述的F-θ型光刻镜头,其特征在于,所述第二面与所述第三面的间距为2mm,所述第四面与所述第五面的间距为0.2mm,所述第六面与所述第七面的间距为2mm。
4.根据权利要求2所述的F-θ型光刻镜头,其特征在于,所述曲率半径、所述中心厚度及所述折射率与阿贝数的比例的公差范围均为5%。
5.根据权利要求3所述的F-θ型光刻镜头,其特征在于,所述间距的公差范围为5%。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2014/092428 WO2016082171A1 (zh) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | F-θ型光刻镜头 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106471413A CN106471413A (zh) | 2017-03-01 |
CN106471413B true CN106471413B (zh) | 2019-07-05 |
Family
ID=56073371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480080209.1A Active CN106471413B (zh) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | F-θ型光刻镜头 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10162151B2 (zh) |
JP (1) | JP6409130B2 (zh) |
CN (1) | CN106471413B (zh) |
DE (1) | DE112014007217B4 (zh) |
WO (1) | WO2016082171A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108169883B (zh) * | 2017-12-27 | 2021-02-23 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种用于大范围清洗的激光镜头及激光*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2585256Y (zh) * | 2002-12-18 | 2003-11-05 | 上海市激光技术研究所 | 二个孔径光阑置于前端的fθ物镜 |
CN101236290A (zh) * | 2007-01-30 | 2008-08-06 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | F-theta光学镜头 |
CN101369047A (zh) * | 2008-04-28 | 2009-02-18 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
CN101881875A (zh) * | 2010-06-22 | 2010-11-10 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | f-theta光学镜头 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54126051A (en) * | 1978-03-23 | 1979-09-29 | Ricoh Co Ltd | Anamorphic f lens system |
JPH08211285A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-20 | Minolta Co Ltd | 走査レンズ |
US5835280A (en) * | 1997-04-22 | 1998-11-10 | Eastman Kodak Company | F-θ lens |
JP2001147391A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-05-29 | Asahi Optical Co Ltd | 走査光学系 |
DE202012003080U1 (de) * | 2012-03-21 | 2012-05-31 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | F-Theta-Objektiv lV |
US9739984B2 (en) * | 2012-10-31 | 2017-08-22 | Han's Laser Technology Industry Group Co., Ltd. | F-theta lens and laser processing device for far-infrared laser processing |
CN203275743U (zh) * | 2013-03-22 | 2013-11-06 | 伊欧激光科技(苏州)有限公司 | 一种激光打标用F-θ镜片组 |
DE112014007214B4 (de) * | 2014-11-28 | 2019-04-11 | Han's Laser Technology Industry Group Co., Ltd. | Optische linsen zur laserbeschriftung |
-
2014
- 2014-11-28 CN CN201480080209.1A patent/CN106471413B/zh active Active
- 2014-11-28 JP JP2017518217A patent/JP6409130B2/ja active Active
- 2014-11-28 WO PCT/CN2014/092428 patent/WO2016082171A1/zh active Application Filing
- 2014-11-28 DE DE112014007217.6T patent/DE112014007217B4/de active Active
- 2014-11-28 US US15/518,076 patent/US10162151B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2585256Y (zh) * | 2002-12-18 | 2003-11-05 | 上海市激光技术研究所 | 二个孔径光阑置于前端的fθ物镜 |
CN101236290A (zh) * | 2007-01-30 | 2008-08-06 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | F-theta光学镜头 |
CN101369047A (zh) * | 2008-04-28 | 2009-02-18 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 光学镜头 |
CN101881875A (zh) * | 2010-06-22 | 2010-11-10 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | f-theta光学镜头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018501500A (ja) | 2018-01-18 |
CN106471413A (zh) | 2017-03-01 |
DE112014007217B4 (de) | 2019-01-31 |
JP6409130B2 (ja) | 2018-10-17 |
US20180267272A1 (en) | 2018-09-20 |
WO2016082171A1 (zh) | 2016-06-02 |
DE112014007217T5 (de) | 2017-08-24 |
US10162151B2 (en) | 2018-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI648553B (zh) | 光學系統 | |
CN106154488B (zh) | 光学*** | |
CN203773141U (zh) | 成像透镜和包括该成像透镜的成像装置 | |
CN101324696B (zh) | 光学镜头 | |
CN106125257B (zh) | 低畸变光学***及其应用的镜头 | |
CN105676428B (zh) | 一种超广角光学***及其应用的镜头 | |
CN104035184A (zh) | 结像镜头 | |
CN206020791U (zh) | 小体积低畸变光学***及其应用的镜头 | |
CN104360462A (zh) | 广角镜头 | |
CN105866932B (zh) | 高像素日夜共焦全景摄像光学***及其应用的镜头 | |
CN106471413B (zh) | F-θ型光刻镜头 | |
CN106537216B (zh) | 激光刻线用光学镜头 | |
JP6301506B2 (ja) | テレセントリックレンズ | |
CN204241748U (zh) | 一种精密大光圈光场镜头 | |
CN204143045U (zh) | 广角镜头 | |
CN206209183U (zh) | 应用于全景双摄模组中的光学***及其应用的镜头 | |
CN106125260A (zh) | 超广角低畸变高像素光学***及其应用的镜头 | |
CN206020792U (zh) | 日夜共焦广角低畸变高像素光学***及其应用的镜头 | |
CN107621688A (zh) | 小型化广角镜头 | |
CN107632378A (zh) | 小型大倍率恒定光圈变焦镜头 | |
CN106997088B (zh) | 高清监控光学***及其应用的摄像模组 | |
CN110198794B (zh) | 激光清洗镜头 | |
CN106471414B (zh) | 光学镜头 | |
CN204154987U (zh) | 一种高像素超广角航拍镜头 | |
CN104459941A (zh) | 微型联合光具组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |